La infraestructura ferroviaria es de vital importancia para la sociedad moderna, y cualquier fallo puede ser costoso en vidas humanas e inversiones. Por eso es importante garantizar la seguridad de las vías y otras estructuras mediante una supervisión detallada y periódica. Sin embargo, la realización de levantamientos topográficos automatizados puede llevar mucho tiempo debido al mantenimiento del lugar que requiere, por no hablar de si se trata de levantamientos manuales. Por este motivo, el sector ferroviario recurre cada vez más a las redes inalámbricas en estrella LoRa para recopilar datos de sensores remotos.

Para profundizar en este importante tema, Worldsensing unió fuerzas con Sixense, líder en monitorización de infraestructuras, para ofrecer un seminario web gratuito sobre «Monitorización ferroviaria a través de IoT estrella LoRa y tecnologías de topografía». El webinar contó con James Saunders, Director de Desarrollo de Negocio de Sixense, y tres expertos de Worldsensing: Ignasi García-Milá Vidal, director de proyectos ferroviarios; Ángela Lluch Gracia, ingeniera de aplicaciones; y Matt Azzopardi, director de ventas en el Reino Unido.

¿Cuál es su experiencia con el vandalismo y los robos?

James Saunders: Hemos sido bastante afortunados. Para muchos de los productos que hacemos, a menudo puedes instalar los instrumentos de forma que realmente necesites intentar vandalizarlos o sacarlos del proyecto. No son súper interesantes [para los vándalos]. Los clinómetros tienen menos valor y a veces son más fáciles de robar. Pero las AMTS [Estaciones Totales Motorizadas Automatizadas], a pesar de ser instrumentos obviamente de mayor valor, suelen colocarse en un poste o estructura. Los prismas en sí no son tan caros.

Por suerte, lo único que a veces ha desaparecido hasta ahora en los proyectos son los paneles solares que colocamos con nuestros AMTS.

Bi- o triaxial: ¿cuál es más eficaz en la vigilancia ferroviaria?

Ángela Lluch: Ambos podrían servir porque estamos hablando de estructuras subhorizontales. Nos interesa la monitorización a lo largo de dos ejes, por lo que biaxial o triaxial podrían funcionar perfectamente. El triaxial tiene la ventaja de poder instalarse en cualquier posición. Podrían utilizarse para otras aplicaciones, como por ejemplo la monitorización de estructuras verticales o subverticales o secciones de túneles, en las que es necesario instalarlos en diferentes orientaciones distintas de la horizontal.

¿Qué sectores industriales podrían beneficiarse más de la televigilancia, especialmente ahora con una pandemia?

Ignasi García-Mila: Hay varios sectores que podrían beneficiarse de la supervisión a distancia. Realmente creo que mejora la capacidad operativa en varios sectores industriales. Pero las infraestructuras lineales, como los ferrocarriles o las autopistas, que tienen varios elementos cuyo estado estructural hay que vigilar, son las que resultan mucho más interesantes para la monitorización a distancia.

James Saunders: Creo que, sobre todo ahora, nos damos cuenta de que no debe dar por sentado visitas al sitio. Con un sistema automatizado, podemos reducirlas. También vemos que muchos propietarios de presas y explotaciones mineras buscan soluciones automatizadas.

¿Cómo compararía las topologías de red de radiofrecuencia (RF) en estrella y en malla?

Ángela Lluch: La principal diferencia entre una topología en estrella y en malla es la forma en que viajan los datos. En una topología en estrella, es bastante sencillo. Los datos van de los nodos a la gateway. En una topología en malla, los datos no pueden alcanzar distancias tan largas, por lo que necesitan dispositivos intermedios, los llamados repetidores, para que los datos puedan seguir saltando de dispositivo en dispositivo hasta llegar a su destino final, que es la gateway.

Si uno de estos dispositivos falla, todos los demás también se verán afectados. En un proyecto ferroviario, como la mayoría de los dispositivos se instalan siguiendo una línea, existe un mayor riesgo de sufrir una interrupción de la ruta crítica. En cualquier caso, ambos podrían ser útiles para la supervisión ferroviaria si no estamos hablando de grandes áreas que cubrir. En caso contrario, sería mejor considerar topologías en estrella.

¿Cuál es la precisión de los distintos tipos de seguimiento de vías?

Matt Azzopardi: En lo que respecta a los clinómetros, la cuestión depende realmente del alcance que se busque. La precisión, con un rango de más o menos 2º, es de 0,0025º y a 86º-ya que tenemos un clinómetro capaz de más o menos 90º-es de alrededor de 0,06º.

James Saunders: Para una AMTS, depende de cómo la configures, siempre que no sobrepases el alcance de la estación total, unos 120 metros. La precisión es milimétrica: más o menos 1 mm. Si amplías el alcance, seguirá funcionando, pero perderás precisión.

¿Tiene ejemplos de aplicaciones de medidores de distancia láser?

Ángela Lluch: Sí, se utilizan en túneles para obtener la distancia de convergencia. También se pueden instalar en pozos o en cualquier tipo de excavación para monitorizar el movimiento, para saber si el pozo se está expandiendo o contrayendo. También pueden instalarse para vigilar taludes, por ejemplo, si hemos detectado zonas en las que se prevén desprendimientos de rocas. En ese caso, podríamos colocar el clinómetro y simplemente apuntar a esa roca o masa y ver si esa distancia cambia con el tiempo.

Hay muchísimas otras aplicaciones en las que podríamos utilizar nodos láser para la vigilancia.

¿Los clinómetros sólo pueden orientarse horizontalmente?

Ángela Lluch: Depende del rango de medición. Nuestro clinómetro va de cero a más o menos 90º, por lo que puede tomar cualquier orientación. Sin embargo, si utiliza clinómetros de otro fabricante, debe comprobar el rango de medición que pueden proporcionar.

¿Qué hace que un clinómetro envíe datos a gateway?

Ángela Lluch: Cualquier medición registrada en el clinómetro se envía por radio a una red; no está vinculada a ningún umbral. La frecuencia dependerá de la frecuencia de muestreo elegida para cada dispositivo y del número de sensores conectados a la red. El sensor permanece inactivo y sólo se despierta para medir y enviar datos.

¿Proporcionan software para calcular el peralte y la torsión?

Angela Lluch: A través de la Herramienta de Gestión de la Conectividad es posible configurar para calcular el peralte.

¿Dispone de un sistema inteligente para filtrar las falsas alarmas introducidas por los cambios de temperatura en el carril?

Ignasi García-Mila: Nuestros nuevos dispositivos proporcionan un promedio del conjunto de datos, que puede utilizarse para filtrar datos ruidosos.

¿Necesita comprobar los cambios de coordenadas de los clinómetros de vía instalados para obtener desplazamientos absolutos?

Ángela Lluch: Sí, como se explicó durante el seminario web, los clinómetros solo pueden proporcionar un movimiento relativo que tiene que compensarse con las lecturas cero o iniciales. Como resultado, se obtiene un movimiento diferencial a lo largo del tiempo. Si estás interesado en tener un movimiento absoluto o coordenadas, tendrás que realizar un levantamiento topográfico.

Para más información , vea ahora el seminario web.